Читать книгу "Квант - Манжит Кумар"

Сделанное открытие беспокоило Эйнштейна. Получается, что в самом сердце квантового атома хозяйничают случай и вероятность. В реальности квантов он больше не сомневался, но ему казалось, что под угрозой принцип причинности35. “Положение дел с причинностью и мне доставляет много беспокойства, — написал он Планку тремя годами позднее, в январе 1920 года36. — Удастся ли когда-нибудь понять квантовое поглощение и излучение с учетом требования выполнения принципа причинности, или статистический подход восторжествует? Должен заметить, что в этом вопросе у меня нет полной уверенности. Мне будет очень неуютно, если надо будет отказаться от детального выполнения принципа причинности”.

Вопрос, волновавший Эйнштейна, можно пояснить на следующем примере. Пусть человек держит яблоко на некотором расстоянии от земли. Если ему не давать упасть, можно сказать, что оно находится в нестабильном состоянии сравнительно с состоянием, при котором оно лежит на земле. Если яблоко отпустить, немедленно начинают действовать гравитационные силы, являющиеся причиной его падения. Теперь представим себе, что яблоко ведет себя как электрон в возбужденном атоме: после того, как мы разожмем руку, оно упадет на землю не сразу, а некоторое время повисит в воздухе и упадет в непредсказуемый момент времени, оценить который можно только в терминах теории вероятности. Может оказаться, что для яблока очень велика вероятность упасть на землю почти сразу. Но имеется отличная от нуля вероятность, что оно часами будет висеть над землей. Электрон в возбужденном атоме обязательно перейдет на более низкий уровень, после чего атом окажется в основном состоянии, но точный момент перехода может определить только случай37. В 1924 году Эйнштейн все еще мучительно пытался осознать последствия своего открытия: “Для меня невыносима мысль о том, что под воздействием излучения электрон сам, по своей свободной воле, может выбрать не только время прыжка, но и его направление. Если это так, уж лучше я буду сапожником или крупье в казино, но не физиком”38.

Годы напряженной интеллектуальной работы и холостяцкий образ жизни сделали свое дело. Эйнштейну было тридцать восемь лет, когда в феврале 1917 года он почувствовал сильные боли в желудке. У него обнаружили болезнь печени. Ученому становилось все хуже. За два месяца он потерял двадцать пять килограммов. Но это было только начало. У Эйнштейна обнаружили целый букет серьезных болезней: камни в желчном пузыре, язву двенадцатиперстной кишки, гепатит. По предписанию врачей он должен был много отдыхать и хорошо питаться. Это было легче сказать, чем сделать. Годы тягот и невзгод войны до неузнаваемости изменили жизнь. В Берлине даже картошка стала редкостью. Большинство немцев голодало. Мало кто умер от голода, но недоедание угрожало жизни многих. По некоторым оценкам, в 1915 году голодали восемьдесят восемь тысяч человек, в следующем году — сто двадцать тысяч. Восстания вспыхнули в более чем тридцати немецких городах. Это и неудивительно: люди были вынуждены есть хлеб не из зерна, а из измельченной соломы.

Существовал все удлинявшийся список эрзац-провианта. Шелуха семечек, смешанная со шкурой животных, заменяла мясо. Из сушеной репы делали “кофе”. Пепел заменял перец, а смесь соды и крахмала мазали на хлеб, представляя себе, что это масло. Непрекращающийся голод привел к тому, что в Берлине кошки, крысы и лошади стали считаться лакомством. Если лошадь падала замертво на улице, ее тушу мгновенно разрубали на куски и растаскивали. По словам одного из очевидцев подобного происшествия, люди “дрались за лучшие куски, и их лица и одежда были вымазаны кровью”39.

Настоящая еда была редкостью. Она была доступна только тем, кто мог за нее платить. Эйнштейн оказался счастливее многих: жившие на юге родственники и друзья из Швейцарии передавали ему продуктовые посылки. Посреди этого моря страданий он чувствовал себя, “как капля масла в воде, отделенным от других по складу ума и взглядам на жизнь”40. Но сам вести хозяйство ученый не мог, и ему пришлось, хоть и с неохотой, переехать в пустовавшую квартиру рядом с квартирой Эльзы. Хотя Милева все еще отказывалась дать Эйнштейну развод, Эльза наконец добилась своего. Они стали близки настолько, насколько это позволяли приличия. Здоровье медленно возвращалось к Альберту. Уход за больным предоставил Эльзе прекрасную возможность заставить его сделать все, чтобы получить развод. Эйнштейн не выказывал желания торопиться со второй женитьбой. И первую он воспринимал “как десять лет заключения”, но под конец сдался41. Милева согласилась, когда Эйнштейн предложил увеличить ей содержание, пообещал, что ей будут выплачивать пенсию как его вдове, и посулил отдать деньги, когда получит Нобелевскую премию. К 1918 году он уже шесть раз становился номинантом и был абсолютно уверен, что премия почти у него в кармане.

Эйнштейн и Эльза поженились в июне 1919 года. Ему было сорок, ей — сорок три. То, что произошло потом, Эльзе не могло даже присниться. Еще до конца года жизнь молодоженов в корне изменилась: Эйнштейн стал мировой знаменитостью. Одни приветствовали его как “нового Коперника”, другие высмеивали.

В феврале 1919 года (к этому времени Эйнштейн и Милева наконец развелись) из Англии отправились две экспедиции: на остров Принсипе у берегов Западной Африки и в город Собрал на северо-западе Бразилии. Каждый из пунктов назначения был тщательно выбран астрономами: оттуда 29 мая лучше всего можно будет наблюдать солнечное затмение. Целью ученых была проверка гипотезы, на которой строилась общая теория относительности Эйнштейна — его утверждения об изгибании светового луча в гравитационном поле. Планировалось сделать фотографии близких к Солнцу звезд, которые видны всего несколько минут во время полного солнечного затмения. Конечно, эти звезды не находятся вблизи Солнца, но исходящие от них световые лучи должны пройти близко от него, прежде чем попасть на Землю.

У астрономов были снимки, сделанные ночью шесть месяцев назад, когда положение Земли относительно Солнца было таким, что свет тех же звезд заведомо не проходил вблизи Солнца. Небольшое изменение положения звезд, которое, как надеялись ученые, можно будет обнаружить, сравнивая эти два набора фотографий, обусловлено отклонением светового луча из-за искривления пространства-времени вблизи Солнца. Теория Эйнштейна точно предсказывала величину этого смещения.

Общие собрания Лондонского королевского общества и Британского королевского астрономического общества проходили редко. Но 6 ноября в Лондоне такое собрание состоялось. На нем обсуждался вопрос, прав Эйнштейн или нет42.

РЕВОЛЮЦИЯ В НАУКЕ!

НОВАЯ ТЕОРИЯ ВСЕЛЕННОЙ!

ИДЕИ НЬЮТОНА ОПРОВЕРГНУТЫ!

Это заголовок статьи на двенадцатой странице лондонской “Таймс”, вышедшей на следующее утро. А тремя днями позже, ю ноября, в “Нью-Йорк тайме” появилась статья сразу с шестью заголовками: “Свет в небе искривляется / Триумф теории Эйнштейна / Ученые взбудоражены результатами наблюдений за солнечным затмением / Звезды находятся не в тех местах, где мы их видим, и не там, где они должны быть согласно расчетам, но повода волноваться нет / Книга для двенадцати мудрецов / ‘Никто в мире не поймет ее’, — сказал Эйнштейн, когда его бесстрашные издатели решились на публикацию”43. Эйнштейн никогда ничего подобного не говорил, но это был прекрасный материал для газетчиков, бросившихся писать о необычайной сложности математического аппарата новой теории и об идее искривленного пространства.